INFORME TÉCNICO DE LAS INVESTIGACIONES GEOTÉCNICAS. Realizadas en la Variante de Nulti Utilizando METODO GEOFÍSICO DE RESISTIVIDAD ELÉCTRICA

Transcripción

1 INFORME TÉCNICO DE LAS INVESTIGACIONES GEOTÉCNICAS Realizadas en la Variante de Nulti Utilizando METODO GEOFÍSICO DE RESISTIVIDAD ELÉCTRICA RESPONSABLE: ING. GASTÓN PROAÑO C. NOVIEMBRE

2 CONTENIDO 1. Antecedentes 2. Objetivo 3. Metodología de investigación 4. Descripción de la geología 4.1 Geografía 4.2 Geología regional Geología local 5. Descripción de los sitios de estudio 5.1 Estudios geofísicos 5.2 Descripción de los sondeos 6. Interpretación de los datos Estudios geofísicos 7. Curvas de resistividad Bibliografía Anexos A. Planos de ubicación de los sondeos B. Registros de campo C. Mapa geológico regional de área en estudio D. Estratigrafía de los sondeos eléctricos E. Anexos fotográficos

3 1. ANTECEDENTES El Ing. Fernando Núñez con el propósito de ubicar el nivel de cimentación de las pilas que sostendrán dos puentes localizados sobre el río Tomebamba, contrató al Ing. Gastón Proaño, para que realice los estudios Geofísicos utilizando el método de Resistividad Eléctrica. 2. OBJETIVO El objetivo del presente estudio es de determinar la estratigrafía y profundidad del suelo existente en cada uno de los sitios determinados para soportar la cimentación de los estribos de cada puente, de conformidad con los planos de diseño elaborados por el MOP, en lo que corresponde a la variante de Nulti. 3. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN Para la realización de la investigación contenida en el presente estudio se utilizó la siguiente metodología: 1. Recopilación de la investigación existente y desarrollada por varios autores en trabajos anteriores. La información se relaciona con la geología y geomorfología. 2. Estudio de los terrenos que conforman el sub-suelo en cada estribo de los puentes. Para efecto se realizaron cuatro sondeos eléctricos de resistividad aparente con una profundidad de hasta 30 metros 3. Con los datos obtenidos en los trabajos de campo se realizó la interpretación correspondiente. A continuación se hace una descripción de la geología y geomorfología que caracteriza el ambiente del sector de la Autopista Cuenca Azogues, variante de NULTI.

4 4. DESCRIPCIÓN DEL SITIO DE ESTUDIO PARA EL PUENTE 1 El puente 1 está en el sector de Nulti en lo que será la variante de la Autopista Cuenca Azogues, en el sitio definido en este estudio como aguas arriba, sobre el río Tomebamba. La litología de superficie en este sitio, está constituida por niveles de cantos rodados de tamaño variable incluidos en una matriz arenosa y limosa que se alternan con depósitos lenticulares de arena limosa. 4.1 ESTUDIOS GEOFÍSICOS Para conocer la distribución de los materiales existentes en profundidad, en las márgenes del río Tomebamba sitio del puente Norte, el día martes 15 de Noviembre se realizaron los sondeos geofísicos utilizando el método de resistividad eléctrica. El método consiste en inyectar corriente continua en el terreno a través de dos electrodos de cobre y registrar en superficie valores de diferencia de potencial. El equipo utilizado pertenece a la Escuela Superior Politécnica del Litoral y permite obtener lecturas en forma digital. Con los valores de la diferencia de potencial se calcula la resistividad aparente. Una curva se grafica con la resistividad aparente y la distancia media de los electrodos externos que en la hoja de graficación de la curva se define como AB/ 2. La curva de resistividades se interpreta utilizando los ábacos de sondajes eléctricos presentados pro el B.R.G.M año 1965 y se obtiene la distribución en profundidad de los estratos litológicos, así como también, la presencia de agua ó acuíferos. Las hojas de los registros de campo, están en el anexo No DESCRIPCIÓN DE LOS SONDEOS El sondeo 1 se localiza en la margen izquierda del sitio, en las coordenadas N /E y la línea de corriente se tendió en 102 metros horizontal para 33 metros de profundidad. La cota en el vértice del sondeo corresponde a 2386,55 msnm. El sondeo 2 se localiza en la margen derecha del sitio para el puente 1, siendo las coordenadas N /E Las líneas de corriente se extendieron en 102 metros para 30 metros de investigación. La cota del vértice del sondeo corresponde a 2.386,50 msnm. En el anexo 1 se incluye las fotos tomadas en cada sitio. 6. INTERPRETACIÓN DE LOS DATOS Estudios Geofísicos Los valores de resistividad obtenidos en los sondeos eléctricos para el Puente 1 (aguas arriba), han permitido obtener la siguiente interpretación: En la margen izquierda hay cuatro terrenos. Un primer estrato de 2 metros de espesor, con una resistividad de 91 y que corresponde a suelo de terraza aluvial. Un segundo estrato que llega hasta la

5 profundidad de 3.5 metros y tiene una resistividad de 318 lo que significa que hay presencia de acuífero superficial. El tercer material llega hasta 4.8 metros y un cuarto material se registra a la profundidad mayor a 4.9 metros y que posiblemente es el nivel de la roca de base. En la margen derecha se ha determinado cuatro terrenos. Un terreno de 1.6 metros de espesor y resistividad 106 y corresponde a los depósitos de grava y arena. Otro terreno que se extiende hasta la profundidad de 3.5 metros y un tercero hasta los 5metros. Bajo los 5 metros probablemente se encuentra la roca y que registra una resistividad de 46 ohmios. A

6 Res. Ap. (ohm-m) Res. Ap. (ohm-m) Curvas de resistividad Wenner AB/2 (m) Modelo Teorico Datos de campo Wenner AB/2 (m) Modelo Teorico Datos de campo Nota: AB/2 es la distancia media de separación de los electrodos externos

7 Para resumir la interpretación, se incluye el cuadro 1, el mismo que contiene como variables el número del sondeo, resistividad calculada, espesor obtenido de las curvas interpretadas y el posible material que forma el estrato en profundidad. CUADRO No. 1 Interpretación de las curvas de Resistividad Sondeo Eléctrico Resistividad ( ) Espesor (metros) Material 25,00 0 a 5.5 material de relleno A 10.4 aluvial de río 94.5 > 10.5 Roca 54,00 0 a 3.0 suelo aluvial de terraza A 6.0 suelo aluvial saturado > 6.0 posible nivel de roca 91,00 0 a 2.0 suelo de terraza aluvial 3 318, A 3.5 suelo de terraza aluvial saturado 382, a 4.8 suelo duro 267,00 > 4.9 posible nivel de roca 103,00 0 a 1.6 suelo de terraza aluvial A 3.5 suelo de terraza aluvial saturado a 5 suelo duro > 5.1 posible nivel de roca Del cuadro anterior se puede establecer que el posible nivel de roca se ubica a la profundidad de 10 metros en la margen derecha del puente aguas abajo ( según el plano de diseño del MOP), a 6 metros del nivel del terreno en la margen izquierda. Para el puente 1, la roca podría encontrarse a 5 metros para las dos márgenes. En las láminas que siguen se indica la ubicación de los sondeos eléctricos y en cada margen.

8 BIBLIOGRAFÍA Léxico Estratigráfico del Ecuador. Hoffttetter, 1967 Instituto Geográfico Militar, Atlas Multimedia del Ecuador, Sowers and Sowers, Introducción a la Mecánica de Suelos, Limusa, 1975.

9 PLANOS DE UBICACIÓN DE LOS SONDEOS ELÉCTRICOS 3 Y 4 Sondeo eléctrico No. 3 Sondeo eléctrico No. 4.

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11 PROSPECCIÓN GEOFÍSICA: SONDAJES ELÉCTRICOS VERTICALES S.E.V. DISPOSITIVO: WENNER Interpretación: "CAPAS DE BARNES" ó DE LAS "RESISTIVIDADES VERDADERAS" UBICACIÓN COORD.: N E PROYECTO: Puentes Cuenca OPERADOR: FECHA: S.E.V.= # 1 DIBUJO DE UBICACIÓN DEL SEV #.= Altura:2394msnm 1ª Lectura 2ª Lectura 3ª Lectura ESTACIÓN ABERTURA ABERTURA ABERTURA CONSTANTE RESISTENCIA RESISTIVIDAD RESISTENCIA RESISTIVIDAD RESISTENCIA RESISTIVIDAD OBSERVACIONES PUNTO C 1 a OM ó ON OP1 ó OP2 WENNER P O P 1 2 a a C 2 OA ó AB OC1 ó OC2 a (m) k R (ohm) (ohm-m) R (ohm) (ohm-m) R (ohm) (ohm-m) AB/2 Rstv. prom 1 0,5 1,5 1 6,28 0,0053 0, ,0054 0, ,0052 0, ,75 0, ,00 3, ,57 1,95 24, , ,1328 1,5 24, ,00 6, ,13 0,966 24, ,961 24, ,964 24, , ,00 9,0 6 37,70 0,633 23, ,628 23, ,633 23, ,5 23, ,00 12,0 8 50,27 0,48 24, ,481 24, ,48 24, , ,0 15, ,83 0,428 26, ,433 27, ,43 27, ,5 27, ,0 21, ,96 0,351 30, ,349 30, ,348 30, ,5 30, ,0 27, ,10 0,004 0, ,004 0, ,004 0, ,5 0, ,0 33, ,23 0,261 36, ,262 36, ,259 35, ,5 36, ,0 39, ,36 0,229 37, ,228 37, ,229 37, ,5 37, ,0 45, ,50 0,197 37, ,198 37, ,198 37, ,5 37, ,0 51, ,63 0,177 37, ,18 38, ,18 38, ,5 38,23956

12 PROSPECCIÓN GEOFÍSICA: SONDAJES ELÉCTRICOS VERTICALES S.E.V. DISPOSITIVO: WENNER UBICACIÓN COORD.: N E PROYECTO: Puentes Cuenca OPERADOR: FECHA:14/Noviembre/2005 C 1 Interpretación: "CAPAS DE BARNES" ó DE LAS "RESISTIVIDADES VERDADERAS" S.E.V.= # 2 DIBUJO DE UBICACIÓN DEL SEV #.= Altura: 2392msnm 1ª Lectura 2ª Lectura ESTACIÓN ABERTURA ABERTURA ABERTURA CONSTANTE RESISTENCIA RESISTIVIDAD RESISTENCIA RESISTIVIDAD OBSERVACIONES PUNTO a P 1 OM ó ON OP1 ó OP2 WENNE R Oa P 2 a C 2 OA ó AB OC1 ó OC2 a (m) k R (ohm) (ohm-m) R (ohm) (ohm-m) AB/2 Rstv. prom 1 0,5 1,5 1 6,28 7,33 46, ,33 46, ,75 46, ,00 3, ,57 4,33 54, ,33 54, ,5 54, ,00 6, ,13 2,16 54, ,16 54, , ,00 9,0 6 37,70 0,0054 0, ,0056 0, ,5 0, ,00 12,0 8 50,27 0,592 29, ,593 29, , ,0 15, ,83 0,44 27, ,44 27, ,5 27, ,0 21, ,96 0,002 0, ,002 0, ,5 0, ,0 27, ,10 0,0008 0, ,0007 0, ,5 0, ,0 33, ,23 0,0015 0, ,0014 0, ,5 0, ,0 39, ,36 0,0011 0, ,0011 0, ,5 0, ,0 45, ,50 0,0006 0, ,0005 0, ,5 0, ,0 51, ,63 0, , , , ,5 0,289

13 PROSPECCIÓN GEOFÍSICA: SONDAJES ELÉCTRICOS VERTICALES S.E.V. DISPOSITIVO: WENNER UBICACIÓN COORD.: N E PROYECTO: Puentes Cuenca OPERADOR: FECHA:14/Noviembre/2005 C 1 Interpretación: "CAPAS DE BARNES" ó DE LAS "RESISTIVIDADES VERDADERAS" S.E.V.= # 3 DIBUJO DE UBICACIÓN DEL SEV #.= Altura: 2398msnm 1ª Lectura 2ª Lectura ESTACIÓN ABERTURA ABERTURA ABERTURA CONSTANTE RESISTENCIA RESISTIVIDAD RESISTENCIA RESISTIVIDAD OBSERVACIONES PUNTO a P 1 OM ó ON OP1 ó OP2 WENNER Oa P 2 a C 2 OA ó AB OC1 ó OC2 a (m) k R (ohm) (ohm-m) R (ohm) (ohm-m) AB/2 Rstv. prom 1 0,5 1,5 1 6,28 8,38 52, ,39 52, ,75 52, ,00 3, ,57 7,27 91, ,27 91, ,5 91, ,00 6, ,13 5,8 145, ,8 145, , ,00 9,0 6 37,70 3,83 144, ,83 144, ,5 144, ,00 12,0 8 50,27 2,56 128, ,56 128, , ,0 15, ,83 2,03 127, ,03 127, ,5 127, ,0 21, ,96 1, , , , ,5 112, ,0 27, ,10 0,757 85, ,759 85, ,5 85, ,0 33, ,23 0,0458 6, ,0461 6, ,5 6, ,0 39, ,36 0,0394 6, ,0396 6, ,5 6, ,0 45, ,50 0,26 49, ,255 48, ,5 48, ,0 51, ,63 0,219 46, ,219 46, ,5 46,785

14 PROSPECCIÓN GEOFÍSICA: SONDAJES ELÉCTRICOS VERTICALES S.E.V. DISPOSITIVO: WENNER UBICACIÓN COORD.: N E PROYECTO: Puentes Cuenca OPERADOR: FECHA:14/Noviembre/2005 C 1 Interpretación: "CAPAS DE BARNES" ó DE LAS "RESISTIVIDADES VERDADERAS" S.E.V.= # 4 DIBUJO DE UBICACIÓN DEL SEV #.= Altura: 2390msnm 1ª Lectura 2ª Lectura ESTACIÓN ABERTURA ABERTURA ABERTURA CONSTANTE RESISTENCIA RESISTIVIDAD RESISTENCIA RESISTIVIDAD OBSERVACIONES PUNTO a P 1 OM ó ON OP1 ó OP2 WENNER Oa P 2 a C 2 OA ó AB OC1 ó OC2 a (m) k R (ohm) (ohm-m) R (ohm) (ohm-m) AB/2 Rstv. prom 1 0,5 1,5 1 6,28 16,98 106, ,82 105, ,75 106, ,00 3, ,57 8,23 103, ,22 103, ,5 103, ,00 6, ,13 2,98 74, ,97 74, , ,00 9,0 6 37, , ,3984 4,5 75, ,00 12,0 8 50,27 1,36 68, ,36 68, , ,0 15, ,83 0,964 60, ,96 60, ,5 60, ,0 21, ,96 0,487 42, ,488 42, ,5 42, ,0 27, ,10 0,358 40, ,36 40, ,5 40, ,0 33, ,23 0,306 42, ,307 42, ,5 42, ,0 39, ,36 19, ,0 45, ,50 0,267 50, ,266 50, ,5 50, ,0 51, ,63 25,5

15 MAPA GEOLÓGICO REGIONAL DEL ÁREA EN ESTUDIO LEYENDA

16 Estratigrafía: SONDEO ELÉCTRICO 1 (Margen derecha Puente dos, variante Nulti ) Profundidad Simbología Descripción Litológica metros Material de relleno Aluvial de río Posible nivel de roca 15.00

17 Estratigrafía: SONDEO ELÉCTRICO 2 (Margen izquierda Puente dos, variante Nulti ) Profundidad Simbología Descripción Litológica metros Suelo aluvial de terraza Suelo aluvial saturado 6.00 Posible nivel de roca 15.0

18 Estratigrafía: SONDEO ELECTRICO 3 (Margen izquierda Puente Uno) Profundidad Simbología Descripción Litológica metros Suelo aluvial de terraza 3.50 Suelo aluvial de terraza saturado Suelo Duro 5.00 Posible nivel de roca

19 Estratigrafía: SONDEO ELECTRICO 4 (Margen derecha Puente Uno) Profundidad Simbología Descripción Litológica metros Suelo aluvial de terraza 3.5 Suelo aluvial de terraza saturado Suelo Duro 4.8 Posible nivel de roca